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Niveau école ingénieur
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exercice application linéaire et bijective

Posté par
flipper
14-12-08 à 15:18

bonjour à tous,

j'ai un exercice à faire en algèbre et j'ai besoin de votre aide !

soit R2[X] l'ensemble des polynomes de R[X] de deg2
Il faut montrer que u : R2[X] R2[X]                                                
                                  P        P(0)X² + P'(1)X + P"(2)
est une application linéaire et bijective

Merci d'avance de vos réponses !

Posté par
raymond Correcteur
re : exercice application linéaire et bijective 14-12-08 à 15:25

Bonjour.

Vérifie d'abord que u(P) est bien de degré inférieur ou égal à 2.

Pour la linéarité, calcule u(a.P + b.Q). Tu dois trouver a.u(P) + b.u(Q)

Etudie enfin Ker(u).

Posté par
flipper
re : exercice application linéaire et bijective 14-12-08 à 16:33

j'ai montré que u(P) est de degré inférieur ou égal à 2 (pas trop compliqué)

Je comprend que l'on veut obtenir a.U(P)+ b.u(Q) pour prouver la linéarité, mais je sèche sur le raisonnement, peux-tu m'aider un peu sur ce point?

enfin j'ai étudier ker(u) :
soit PKer(u) u(P) = P(O)X² + P'(1)X + P"(2) = 0
or un polynome nul a tous ses coefficients nuls, donc c'est équivalent à :
P(0)=0
P'(1)=0   P=0
P"(2)=0

cependant, je ne suis pas bien sur d'avoir démontrer la dernière équivalence...
en supposant que celle-ci soit vraie, j'en déduit que Ker(u)={0} et d'apres un théorème du cours, on en déduit que u est injective.

je veux ensuite utiliser un autre théorème qui dit que si u L(E,F) (E et F deux E.V de même dimension) alors u injective u bijective.
cependant est-ce que R2[X] est un E.V de dimension finie? si oui comment le démontrer ?

Posté par
jeanseb
re : exercice application linéaire et bijective 14-12-08 à 19:32

Bonsoir

Citation :
cependant est-ce que R2[X] est un E.V de dimension finie? si oui comment le démontrer ?


R2[X] est engendré par 3 éléments: 1,X,X² donc par définition il est de dimension 3.

Posté par
flipper
re : exercice application linéaire et bijective 15-12-08 à 22:50

Bonsoir

merci à vous deux pour vos réponses!

pouvez vous maintenant me donner une piste pour prouver la linéarité de l'application ?

Posté par
jeanseb
re : exercice application linéaire et bijective 16-12-08 à 10:40

Ben tu fais ce qu'a dit Raymond...

Posté par
zskiredj
re : exercice application linéaire et bijective 16-12-08 à 11:00

pour la linéarité calcule :

u(P+Q) (=u(P) + u(Q))
u(P) (=*u(P))

Posté par
gangros
re : exercice application linéaire et bijective 25-12-08 à 17:44

Citation :
Etudie enfin Ker(u).


Je crois que je n'ai pas bien compris l'utilité du noyau, ...
A quoi cela sert ici d'étudier le noyau ? ça démontre la bijection ? Dans ce cas, je ne vois pas comment ça le démontre ...

Posté par
gangros
re : exercice application linéaire et bijective 25-12-08 à 17:51

ah oui, ça démontre l'injection. Mais pour la surjection, il faut alors étudier Im(u) non ?

Posté par
jeanseb
re : exercice application linéaire et bijective 25-12-08 à 19:39

Bonsoir et joyeux Noël!

Pour la surjection, il suffit de dire qu'en dimension finie, toute application de E dans E surjective est injective et réciproquement (grâce au théorème du rang). Et comme tu as montré que c'est injectif, c'est aussi surjectif, donc bijectif.



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